Question

NEVOIE URGENTA, clasa a X a - ARENE

O proba de toluen cu masa de 92 kg este supusa nitrarii rezultand un amestec de mono-, di- si trinotrotoluen in raport molar 1:2:7.
La nitrare se consuma 520 kg de amestec nitrat in care HNO3 si H2SO4 se afla in raport molar de 1:1. Stiind ca se consuma total toluenul si acidul azotic, sa se calculeze:
a) masa de trinitrotoluen obtinuta
b) procentul de toluen transformat in trinitrotoluen
c) concentratia procentuala a solutiei acide ramase dupa indepartarea compusilor organici
d) concentratia procentuala a solutiei de HNO3 folosite la obtinerea amestecului nitrat

Answer 1

n1 moli  H3C-C6H5 + HONO2 ⇒ H3C-C6H4-NO2 + H2O
n2 moli H3C-C6H5 + 2HONO2 ⇒H3C-C6H3(NO2)2 + 2H2O
n3 moli H3C-C6H5 + 3HONO2 ⇒ H3C-C6H2(NO2)3 + 3H2O
n1/1 = n2/2 = n3/7 = n/10      n1 = 0,1n  n2 = 0,2n  n3 = 0,7n
92n = 92 ⇒ n = 1kmol toluen     n1 = 0,1 kmoli  n2 = 0,2kmoli  n3 = 0,7 kmoli 
a) mTNT =227·0,7 = 158,9 kg
b) n3/n ·100 = 70%
c) nHNO3 = n1 + 2n2 + 3n3 =2,6Kmoli    mHNO3 = 163,8 kg
nH2SO4 = 2,6kmoli    mH2SO4 = 2,6 ·98 = 254,8kg
amestec nitrant : 163,8 + 254,8 +mH2O = 520 kg    mH2O = 101,4kg
solutia reziduala de acid : ms = 254,8 + 101,4 + (n1 + 2n2 + 3n3)18 =
=356,2 + 46,8 = 403 kg    md = 254,8kg   c = 25480/403 = 63,225%
d)   daca cH2SO4 = 98%  msH2SO4 = 254,8·100/98 = 260kg   ⇒
 mH2O(din solutia de H2SO4) = 260 - 254,8 = 5,2 kg⇒ mH2O (din solutia de HNO3)= 101,4 - 5,2 = 96,2kg ⇒ msHNO3 =163,8 + 96,2 = 260kg
c = 16380/260 = 63%